高中物理 第2章 電磁感應(yīng)與電磁場 第2節(jié) 電磁感應(yīng)定律的建立 第3節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用教師用書 粵教版

《高中物理 第2章 電磁感應(yīng)與電磁場 第2節(jié) 電磁感應(yīng)定律的建立 第3節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用教師用書 粵教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第2章 電磁感應(yīng)與電磁場 第2節(jié) 電磁感應(yīng)定律的建立 第3節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用教師用書 粵教版（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第二節(jié)　電磁感應(yīng)定律的建立 第三節(jié)　電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用 課　標(biāo)　解　讀 重　點　難　點 1.了解探究感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化的關(guān)系. 2.知道法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容. 3.知道理想變壓器的原理. 4.了解汽車防抱死制動系統(tǒng). 1.法拉第電磁感應(yīng)定律．(重點) 2.理想變壓器原理．(重難點) 電磁感應(yīng)定律的建立 1.基本知識 (1)探究感應(yīng)電動勢與磁通量變化的關(guān)系 ①當(dāng)磁通量變化過程所用時間相同時，磁通量變化量越大，感應(yīng)電流就越大，表明感應(yīng)電動勢越大． ②當(dāng)磁通量變化量相同時，磁通量變化過程所用時間越短，感應(yīng)電流就越大，表明感應(yīng)電動勢越大． ③感應(yīng)電動勢的大小隨磁通量變化快慢的增大而增大． (2)法拉第電磁感應(yīng)定律 電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比． 2．思考判斷 (1)決定閉合電路中感應(yīng)電動勢大小的因素是磁通量的變化量．() (2)閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小由磁通量的變化率決定．(√) (3)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同．() 3．探究交流 磁通量變化大，感應(yīng)電動勢一定大嗎？ 【提示】　不一定．感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化率有關(guān)，而與磁通量變化量無直接關(guān)系． 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用 1.基本知識 (1)變壓器 ①作用：變壓器是把交流電的電壓升高或者降低的裝置． ②構(gòu)造：原線圈(初級線圈)、副線圈(次級線圈)、閉合鐵芯． (2)變壓器原理 ①原理：利用電磁感應(yīng)原理來改變交流電的電壓． ②公式：＝，U1、U2分別是原、副線圈兩端的電壓，n1、n2分別是原、副線圈的匝數(shù)． (3)ABS系統(tǒng) ①ABS系統(tǒng)的作用：汽車緊急制動時，如果車輪被制動裝置抱死，車輪將出現(xiàn)滑動，方向盤就會失靈，汽車將甩尾側(cè)滑，可能發(fā)生嚴重的交通事故．為防止這種現(xiàn)象，人們發(fā)明了防抱死制動系統(tǒng)(ABS)． ②ABS系統(tǒng)的組成：由輪速傳感器、電子控制模塊和電磁閥組成．輪速傳感器的作用是采集車輪轉(zhuǎn)速信號，它是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象測量車輪轉(zhuǎn)速的． 2．思考判斷 (1)變壓器也可能改變恒定電壓．() (2)變壓器的原理是電磁感應(yīng)定律．(√) 3．探究交流 升壓變壓器的原副線圈有何特點？ 【提示】　升壓變壓器的副線圈匝數(shù)比原線圈匝數(shù)多. 如何區(qū)分磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ、磁通量的變化率 【問題導(dǎo)思】　 1.它們的物理意義是什么？ 2.它們有何區(qū)別和聯(lián)系？ 物理意義列表如下 物理量 單位 物理意義 磁通量Φ Wb 表示某時刻或某位置時穿過某一面積的磁感線條數(shù)的多少 磁通量的 變化量ΔΦ Wb 表示在某一過程中穿過某一面積的磁通量變化的多少 磁通量的 變化率 Wb/s 表示穿過某一面積的磁通量變化的快慢 (1)Φ是狀態(tài)量，是在某時刻(某位置)穿過閉合回路的磁感線的條數(shù)，當(dāng)磁場與回路平面垂直時，Φ＝BS. (2)ΔΦ是過程量，是表示閉合回路從某一時刻變化到另一時刻的磁通量的增減，即ΔΦ＝Φ2－Φ1.常見磁通量變化方式有：B不變，S變；S不變，B變；B和S都變；回路在磁場中相對位置改變(如轉(zhuǎn)動等)．總之，只要影響磁通量的因素發(fā)生變化，磁通量就會變化． (3)表示磁通量的變化快慢，即單位時間內(nèi)磁通量的變化，又稱為磁通量的變化率． (4)Φ、ΔΦ、的大小沒有直接關(guān)系，這一點可與運動學(xué)中v、Δv、三者類比．值得指出的是：Φ很大，可能很??；Φ很小，可能很大；Φ＝0，可能不為零(如線圈平面轉(zhuǎn)到與磁感線平行時)．當(dāng)Φ按正弦規(guī)律變化時，Φ最大時，＝0，反之，當(dāng)Φ為零時，最大． 　下列說法中正確的是(　　) A．穿過閉合電路的磁通量越大，則感應(yīng)電動勢越大 B．穿過閉合電路的磁通量變化越大，則感應(yīng)電動勢越大 C．只要穿過閉合電路的磁通量變化，電路中就有感應(yīng)電動勢 D．感應(yīng)電動勢的大小和穿過閉合電路的磁通量變化快慢無關(guān) 【審題指導(dǎo)】　根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律即可判斷． 【解析】　根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，電路中感應(yīng)電動勢(E)的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，故A、B、D均錯．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件是磁通量發(fā)生變化，選項C正確． 【答案】　C 1.穿過某線圈的磁通量隨時間的變化關(guān)系如圖221所示，在線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大值的時間是(　　) 圖221 A．0 s～2 s B．2 s～4 s C．4 s～6 s D．6 s～10 s 【解析】　由題圖知：4 s～6 s內(nèi)磁通量變化最快，故4 s～6 s內(nèi)感應(yīng)電動勢最大． 【答案】　C 對法拉第電磁感應(yīng)定律的理解 【問題導(dǎo)思】　 1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電源是什么？ 2.怎樣理解電磁感應(yīng)定律. 1．感應(yīng)電動勢 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應(yīng)電動勢．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電路的電源． 2．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件 只要穿過某個電路的磁通量發(fā)生變化，就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢． 3．電磁感應(yīng)定律 電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成正比，磁通量的變化率是指磁通量變化的快慢．不能理解為感應(yīng)電動勢與磁通量或磁通量的變化量成正比．感應(yīng)電動勢的大小決定于穿過電路的磁通量的變化率，與磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ的大小沒有直接的聯(lián)系． 無論電路是否閉合，只要磁通量變化，就有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生．電路閉合時有電流形成，電路不閉合時則不能形成電流．例如導(dǎo)體在磁場中切割磁感線運動時，導(dǎo)體兩端就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢． 　如圖222所示，閉合開關(guān)S，將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用0.2 s，第二次用0.4 s，并且兩次的起始和終了位置相同，則 (　　) 圖222 A．第一次磁通量變化較大 B．第一次的最大偏角較大 C．若斷開S，均不偏轉(zhuǎn)，故均無感應(yīng)電動勢 D．以上說法都不對 【審題指導(dǎo)】　本題可根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象與法拉第電磁感應(yīng)定律綜合判斷． 【解析】　由于兩次條形磁鐵插入線圈的起始和終了位置相同，因此磁通量的變化ΔΦ＝Φ2－Φ1相同，故A錯．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，第一次磁通量變化較快，所以感應(yīng)電動勢較大；而閉合電路電阻相同，所以感應(yīng)電流也較大，故B正確．若S斷開，雖然電路不閉合，沒有感應(yīng)電流，但感應(yīng)電動勢仍存在，所以C不對． 【答案】　B 2．下列關(guān)于電磁感應(yīng)的說法中，正確的是(　　) A．穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大 B．穿過線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動勢一定為零 C．穿過線圈的磁通量的變化量越大，感應(yīng)電動勢越大 D．穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大 【解析】　越大，表示磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大． 【答案】　D 理想變壓器的特點及規(guī)律 【問題導(dǎo)思】　 1.什么是理想變壓器？ 2.理想變壓器有何特點？ 1．理想變壓器 不計變壓器線圈的熱損失和鐵芯發(fā)熱損失的能量，變壓器副線圈提供給用電器的電功率等于發(fā)電機提供給原線圈的電功率． 2．特點 理想變壓器的磁通量全部集中在鐵芯內(nèi)，穿過原、副線圈的磁通量相同，穿過每匝線圈的磁通量的變化率也相同，因此每匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同，原、副線圈產(chǎn)生的電動勢和原、副線圈的匝數(shù)成正比．在線圈電阻不計時，線圈兩端電壓等于電動勢．所以變壓器原、副線圈的兩端電壓與匝數(shù)成正比． 3．升壓變壓器和降壓變壓器 由變壓器公式U1/U2＝n1/n2，當(dāng)變壓器原線圈匝數(shù)少，副線圈匝數(shù)多時，副線圈兩端電壓高于原線圈兩端電壓，則變壓器為升壓變壓器；當(dāng)變壓器原線圈匝數(shù)多，副線圈匝數(shù)少時，副線圈兩端電壓低于原線圈兩端電壓，則變壓器為降壓變壓器． 4．規(guī)律 (1)理想變壓器中，原、副線圈兩端的電壓之比等于它們的匝數(shù)之比，即＝. (2)理想變壓器的輸出功率等于輸入功率，P入＝P出，即U1I1＝U2I2.因此，原、副線圈中的電流之比等于匝數(shù)的反比，即＝. 　某變壓器原、副線圈的電壓之比為22∶1，原線圈匝數(shù)為1 320匝．當(dāng)原線圈接在220 V交流電源上時 (　　) A．副線圈兩端電壓為10 V B．副線圈匝數(shù)為66匝 C．副線圈匝數(shù)為2 640匝 D．副線圈匝數(shù)為990匝 【解析】　由＝得，副線圈匝數(shù)n2＝n1U2/U1＝＝60(匝)，副線圈兩端電壓U2＝U1n2/n1＝ V＝10 V. 【答案】　A 3．如圖223所示為一臺理想變壓器，初、次級線圈的匝數(shù)分別為n1＝400匝，n2＝800匝，連接導(dǎo)線的電阻忽略不計，那么可以確定(　　) 圖223 ①這是一臺降壓變壓器 ②這是一臺升壓變壓器 ③次級線圈兩端的電壓是初級線圈兩端電壓的2倍 ④次級線圈兩端的電壓是初級線圈兩端電壓的一半 A．①③　 B．①④ C．②③ D．②④ 【解析】　由U1/U2＝n1/n2得U2＝2U1，變壓器為升壓變壓器，②③正確． 【答案】　C 【備課資源】 為什么雷聲總是響很長時間？ 大家都知道閃電是怎么回事．它是高空運動的云互相摩擦?xí)r產(chǎn)生的靜電，當(dāng)靜電積累到一定程度時就會放電，從而形成了我們看到的劃破長空的閃電． 雷聲實際上就是閃電擊穿空氣時產(chǎn)生的．一道閃電通常有幾百米到幾千米，那么這道閃電擊穿空氣時發(fā)出的聲響傳到我們耳中所需的時間就會差幾秒、十幾秒(聲音在空氣中的傳播速度是340 m/s)．況且，雷聲在云和云之間還會來回反射，所以當(dāng)一道閃電過后，我們才會聽到雷聲，而且雷聲“隆隆”作響持續(xù)很長時間. 1．(2013江蘇金湖中學(xué)學(xué)業(yè)水平模擬測試)如圖224所示，變壓器原副線圈匝數(shù)比為1∶2，則副線圈中電壓表讀數(shù)為(　　) 圖224 A．0 V　　 B．2 V C．4 V D．8 V 【解析】　由于原線圈接的是直流電源，所以通過副線圈的磁場不變，因此副線圈中電壓表讀數(shù)為0，選項A正確． 【答案】　A 2. (多選)如圖225所示，在勻強磁場中有兩條平行的金屬導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直．導(dǎo)軌上有兩條可沿導(dǎo)軌自由移動的金屬棒ab、cd，與導(dǎo)軌接觸良好．這兩條金屬棒ab、cd的運動速度分別是v1、v2，若“井”字形回路中有感應(yīng)電流通過，則可能(　　) 圖225 A．v1＞v2　 B．v1＜v2 C．v1＝v2 D．無法確定 【解析】　只要金屬棒ab、cd的運動速度不相等，“井”字形回路中的磁通量就發(fā)生變化，閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流．故選項A、B正確． 【答案】　AB 3．一理想變壓器，其原線圈為2 200匝，副線圈為440匝，并接一個100 Ω的負載電阻，如圖226所示． 圖226 (1)當(dāng)原線圈接在44 V直流電源上時，電壓表示數(shù)為________V，電流表示數(shù)為________A. (2)當(dāng)原線圈接在220 V交流電源上時，電壓表示數(shù)為________V，電流表示數(shù)為________A．此時輸入功率為________W. 【解析】　(1)原線圈接在直流電源上時，由于原線圈中的電流恒定，所以穿過原、副線圈的磁通量不發(fā)生變化，副線圈兩端不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故電壓表示數(shù)為零，電流表示數(shù)也為零． (2)由＝得 U2＝U1＝220 V＝44 V(電壓表讀數(shù)) I2＝＝ A＝0.44 A(電流表讀數(shù)) P入＝P出＝I2U2＝0.4444 W＝19.36 W. 【答案】　(1)0　0　(2)44　0.44　19.36